磁盤(pán)陣列,有“獨(dú)立磁盤(pán)構(gòu)成的具有冗余能力的陣列”之意。
磁盤(pán)陣列還能利用同位檢查parity check的觀念,在數(shù)組中任意一個(gè)硬盤(pán)故障時(shí),仍可讀出數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí),將數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后重新置入新硬盤(pán)中。
概述
冗余磁盤(pán)陣列技術(shù)redundant array of inexpensive disks,簡(jiǎn)稱(chēng)raid技術(shù))是一種數(shù)據(jù)的虛擬存儲(chǔ)技術(shù),其結(jié)合了多個(gè)物理磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器件在一個(gè)邏輯磁盤(pán)內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個(gè)磁盤(pán)更高的存儲(chǔ)性能。其在1987 年由加州大學(xué)伯克利分校的david patterson, garth a. gibson 和 randy katz共同提出。起初的研制目的是為了組合小的廉價(jià)磁盤(pán)來(lái)代替大的昂貴磁盤(pán),以降低大批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用,同時(shí)也希望采用冗余信息的方式,使得磁盤(pán)失效時(shí)不會(huì)使數(shù)據(jù)受損,從而開(kāi)發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。如下圖所示,磁盤(pán)冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)公司,當(dāng) raid 組中的某一磁盤(pán)損壞時(shí),服務(wù)器可以通過(guò)對(duì)其它磁盤(pán)的冗余操作,達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)功能。
raid 技術(shù)利用多個(gè)硬盤(pán)的組合提高存儲(chǔ)的效率和容錯(cuò)能力,其主要由兩部分組成,即控制器和磁盤(pán)陣列?刂破饕罁(jù)接口協(xié)議對(duì)磁盤(pán)陣列中的磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作和管理數(shù)據(jù)?刂破魍ǔS傻 cpu 構(gòu)成,磁盤(pán)冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)公司,能夠完成大量的計(jì)算任務(wù)。磁盤(pán)陣列是由多個(gè)磁盤(pán)構(gòu)成,其讀寫(xiě)操作由控制器控制,多個(gè)磁盤(pán)通過(guò)控制器虛擬化成為一個(gè)磁盤(pán)。
從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō),磁盤(pán)冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ), raid 主要分為軟 raid、硬 raid 以及軟硬混合 raid 三種。軟 raid 所有功能均由操作系統(tǒng)和 cpu 來(lái)完成,沒(méi)有獨(dú)立的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片,效率自然很低。硬 raid 配備了專(zhuān)門(mén)的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片以及陣列緩沖,不占用 cpu 資源,但成本---。軟硬混合 raid 具備 raid 控制 / 處理芯片,但缺乏 i/o 處理芯片,需要 cpu 和驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成,性能和成本 在軟 raid 和硬 raid 之間。
一般常用的raid,分別是raid 0、raid1、raid 2、raid 3、raid 4以及raid 5,磁盤(pán)冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)公司,再加上二合一型 raid 0+1﹝或稱(chēng)raid 10﹞。我們先把這些raid級(jí)別的優(yōu)、缺點(diǎn)做個(gè)比較:
raid級(jí)別 相對(duì)優(yōu)點(diǎn) 相對(duì)缺點(diǎn)
raid 0 存取速度很快 沒(méi)有容錯(cuò)
raid 1 完全容錯(cuò) 成本高
raid 2 帶海明碼校驗(yàn),數(shù)據(jù)冗余多,速度慢
raid 3 寫(xiě)入性能較好 沒(méi)有多任務(wù)功能
raid 4 具備多任務(wù)及容錯(cuò)功能 parity 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器造成性能瓶頸
raid 5 具備多任務(wù)及容錯(cuò)功能 寫(xiě)入時(shí)有overhead
raid 0+1/raid 10 速度快、完全容錯(cuò) 成本高
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